高中物理牛顿第二定律——板块模型解题基本思路.docx

高中物理牛顿第二定律板块模型解题基本思路高中物理基本模型解题思路板块模型一本模型难点：1长板下外表能否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦力还是滑动摩擦力，如滑动摩擦力，NF的计算2物块和长板间能否存在摩擦力，摩擦力的种类：静摩擦力还是滑动摩擦力。3长板上下外表摩擦力的大小。二在题干中寻找注意已知条件：1板的上下两外表能否粗糙或光滑2初始时刻板块间能否发生相对运动3板块能否遭到外力F，如受外力F观察作用在哪个物体上4初始时刻物块放于长板的位置5长板的长度能否存在限定一、光滑的水平面上，静止放置一质量为M，长度为L的长板，一质量为m的物块，以速度0v从长板的一段滑向另一段，已知板块间动摩擦因数为。首先受力分析：对于m：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力，即：?=mNNmafFfmgF动动gam=方向水平向左由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动。对于M：由于板块间发生相对运动，所以长板上外表所受物块向右的滑动摩擦力，但下外表由于光滑不受地面作用的摩擦力。即：动fNFNF'上一页下一页?=+='MNNNMafFfFMgF动动MmgaM=方向水平向右由于长板初速度为零，加速度水平向右，所以物块将水平向右做匀加速运动。假设当Mmvv=时，由于板块间无相对运动或相对运动趋势，所以板块间的滑动摩擦力会忽然消失。则物块和长板将保持该速度一起匀速运动。关于运动图像能够用tv-图像表示运动状态：公式计算：设经过时间t板块共速，共同速度为共v。由共vvvMm=可得：m做匀减速直线运动：tavvm-=0共M做初速度为零的匀加速直线运动：tavMM=可计算解得时间：tatavMm=-0物块和长板位移关系：m：2021tatvxmm-=M：221taxMM=相对位移：Mmxxx-=?v上一页下一页二、粗糙的水平面上，静止放置一质量为M，一质量为m的物块，以速度0v从长板的一段滑向另一段，已知板块间动摩擦因数为1，长板和地面间的动摩擦因数为2，长板足够长。首先受力分析：对于m：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力，即：?=mNNmafFfmgF动动gam1=方向水平向左由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动。对于M：由于板块间发生相对运动，所以长板上外表所受物块向右的滑动摩擦力，下外表遭到地面施加方向向左的摩擦力f的作用。即：由于长板所受的上外表向右的滑动摩擦力mg1和下外表地面所施加的最大静摩擦力大小关系未知，这里我们以为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以我们要进行讨论：1当gmMmg)(21+时：M仍然保持静止不动，m以加速度ma做匀减速直线运动。2当gmMmg)(21+>时：M则产生一定的加速度：MMagmMmg=+-)(21，可求得M的加速度Ma，方向向右。所以M将做初速度为零，加速度Ma的匀加速直线运动，NNFNF'Mgmg1f上一页下一页设经过时间1t二者速度相等，即共vvvMm=解得时间：110tatavMm=-解得二者共同的速度：共vm位移：211021tatvxmm-=M位移：2121taxMM=二者在此经过中发生的相对位移：Mmxxx-=?当二者速度一样时，无相对运动，所以二者间滑动摩擦力忽然消失，但由于长板下外表为粗糙，假设二者能够一起匀减速运动：Mm+：共amMgmM)()(2+=+解得：ga2=共由于gg12上一页下一页amMF)(+=当外力F增大时，整体的加速度a增大，讲明长板和物块的加速度同时增大，但对于m：由于遭到外力F的作用作为动力来源，所以m的加速度无最大值。但对于M：由于加速度的来源是m施加的静摩擦力产生，二者间的静摩擦力存在最大值，所以当二者间静摩擦力到达最大值时M的加速度也就存在着对应的最大值，即：Mamg=，将Mmga=带入上式，解得：MgmMmF)(+=为一临界值。当MgmMmF)(0+时，板块间发生相对滑动，Mmaa>F增大，二者间的滑动摩擦力不变为mgf=，ma增大，Ma不变四、光滑的水平面上，静止放置一质量为M的长板，长板上静止放置一质量为m的物块，现对长板施加一外力F，板块间动摩擦因数为，假设长板与物块无相对运动一起加速，所以我们能够采用整体法来进行求解：amMF)(+=当外力F增大时，整体的加速度a增大，讲明长板和物块的加速度同时增大，但对于m：由于加速度的来源是M施加的静摩擦力产生，二者间的静摩擦力存在最大值，所以当二者间静摩擦力到达最大值是m的加速度也就存在着对应的最大值。但对于M：由于遭到外力F的作用作为动力来源，所以m的加速度无最大值。上一页下一页当前位置：文档视界高中物理牛顿第二定律板块模型解题基本思路高中物理牛顿第二定律板块模型解题基本思路当前位置：文档视界高中物理牛顿第二定律板块模型解题基本思路高中物理牛顿第二定律板块模型解题基本思路